无线知识小结

无线知识

该文档目的在于收集归纳无线相关的一些知识,在自己的学习过程中不断总结以及归档,供后续查阅。
主要包含以下几个方面的内容。

  • 无线知识理论
  • 无线相关的问题
  • ……

1、802.11帧主要有三种类型:数据帧、控制帧、管理帧。

  • 数据帧
    负责在工作站之间搬运数据,它可能会因为所处的网络环境不同而有所差异。
  • 控制帧
    通常和数据帧搭配使用,负责区域的清空、信道的取得以及载波监听的维护,并与收到数据时予以肯定确认,借此提高工作站之间数据传输的可靠性。
  • 管理帧
    负责监督,主要用来加入或退出无线网络以及处理接入点之间关联的转移事宜。

1.1 管理帧
(1)、管理帧的类型

  • Beacon(信标)帧
  • Probe Request(探查请求)帧
  • Probe Response(探查响应)帧
  • Disassociation(取消关联)帧
  • deauthentication(解除身份验证)帧
  • Association Request(关联请求)帧
  • Reassociation Request(重新关联请求)帧
  • Association Response(关联响应)帧
  • Reassociation Response(重新关联响应)帧
  • Action帧(802.11h)

信标帧:
Beacon帧对网络维护任务来说相当重要,主要用来声明某个网络的存在。定期传送的信标可让移动式工作站得知该网络的存在,从而调整加入该网络所必须的参数。在基础结构型网络里,接入点必须负责传送Beacon帧。

Probe Request帧:
移动式工作站将会利用Probe Request帧来扫描所在区域内目前有哪些802.11网络。Probe Request帧包含两个字段:SSID以及Supported Rates(移动式工作站所支持的速率)。收到Probe Request帧的工作站会以此来判断对方能否加入网络。


无线相关问题

1、无线连接分为哪几个过程

  • 扫描
  • 认证
  • 关联

无线用户首先需要通过主动/被动扫描发现周围的无线服务,再通过认证和关联两个过程后,才能和AP建立连接,最终接入无线局域网。

交互过程

图1 无线连接过程

下面抓包来具体看一下该过程:
无线连接过程

图1 无线连接过程抓包

无线扫描
无线客户端有两种方式可以获取到周围的无线网络信息:一种是被动扫描,无线客户端只是通过监听周围AP发送的信标帧( Beacon帧)获取无线网络信息;另外一种为主动扫描,无线客户端在扫描的时候,同时主动发送一个探测请求帧( Probe Request帧),通过收到探测响应帧( Probe Response)获取网络信号。无线客户端在实际工作过程中,通常同时使用被动扫描和主动扫描获取周围的无线网络信息。
交互过程 交互过程

图2 扫描过程

认证过程
为了保证无线链路的安全,无线用户接入过程中AP需要完成对无线终端的认证,只有通过认证后才能进入后续的关联阶段。802.11链路定义了两种认证机制:开放系统认证和共享密钥认证。
认证过程1 认证过程2

图3 认证过程

关联过程
如果用户想接入无线网络,必须同特定的AP关联。当用户通过指定SSID选择无线网络,并通过AP链路认证后,就会立即向AP发送关联请求。AP会对关联请求帧携带的能力信息进行检测,最终确定该无线终端支持的能力,并回复关联响应通知链路是否关联成功。通常,无线终端同时只可以和一个AP建立链路,而且关联总是由无线终端发起。
关联过程1 关联过程2

图4 关联过程

2、无线扩展器通过无线切换上联路由器时,连接无线扩展器的下挂终端能否不掉线
无线扩展器一般是通过一块无线网卡虚拟出两个接口,一个接口与上联路由器上联,此时扩展器相当于一个终端接入上连路由器,另一个接口作为扩展器本身的SSID提供给用户终端接入。下挂终端连接上扩展器时,此时信道和无线扩展器一致,在上联进行rootAP切换时,如果上联切换路由器不再同一信道,此时扩展器会跟随上联rootAp的信道进行变换,无线扩展器信道切换,会导致下挂终端掉线。也即要实现无线信号的无缝切换,需要保证在同一信道。


后续更新中……

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